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铸铝发动机和铸铁发动机的区别

当前,汽油发动机的缸体分铸铁和铸铝两种。在柴油发动机中,铸铁缸体占绝大部分。近年来,随着汽车工业快速发展,轿车迅速进入普通百姓的生活,同时,车辆的节油性能逐渐受到重视。减轻发动机的重量,可以省油。采用铸铝缸体,可以减轻发动机的重量。

从使用来看,铸铝缸体的优势就是重量轻,通过减轻重量实现省油。在同等排量的发动机中,使用铝缸体发动机,能减轻20公斤左右的重量。汽车的自身重量每减少10%,燃油的消耗可降低6%~8%。据最新资料,国外汽车自身重量与过去相比减轻了20%~26%。从节油的角度看,铸铝发动机在节油方面的优势颇受人们关注。

除了重量上的差别以外,在生产过程中,铸铁缸体和铸铝缸体也有很多不同。铸铁生产线占地面积大,对环境污染大,加工工艺复杂;而铸铝缸体的生产特点恰好相反。从市场竞争的角度来说,铸铝缸体具有一定的优势。由于铸铝缸体有这样的优势,自然资源贫乏的日本就主要发展铸铝缸体的发动机。但公司在中国生产的发动机绝大部分是铸铁缸体发动机,原因之一就是中国的原材料并不像日本那样紧缺。从现在的情况看,市场上铝材的价格并不低,这就削弱了铸铝缸体发动机在生产和加工中的优势。

铁和铝的物理性能不同。铸铁的缸体热负荷能力更强,在发动机的升功率方面,铸铁的潜力更大。打个比方,一台1.3升排量铸铁发动机的输出功率可以超过70kW,而一台铸铝发动机的输出功率只能达到60kW。据了解,1.5升排量铸铁发动机通过涡轮增压等技术,可以达到2.0升排量发动机的动力要求,而铸铝缸体发动机则很难达到这一要求。

铝制缸体发动机内部仍然有一部分使用铸铁材料,特别是气缸,要使用铸铁材料。铸铝与铸铁在燃料燃烧后热膨胀率不统一,就是通常所说的变形一致性出现问题,这是铸铝缸体在铸造工艺上的一个难题。在发动机工作时,配装有铸铁气缸的铸铝缸体发动机就要满足密封要求。如何解决这个难题,是铸铝缸体企业特别关注的问题。

善于推销产品的厂商在推广自己的汽车产品时,常常会使用“全铝发动机”这一“耀眼”的光环打头阵。有鉴于此,我们就看到,有鉴于此,一些被“忽悠”的车友在购买轿车时也就多了一层选择:全铝发动机。不可否认,全铝发动机在材质,散热性等方面确实优于铸铁发动机,但更多的时候,全铝发动机却相比较于铸铁发动机不尽如人意。

首先是体积。由于铝的比重较轻,因此铝的单位体积结构强度就要小于铸铁,所以铝缸体的体积通常会比铸铁的要大一些,很难达到铸铁缸体的紧凑与小体积。

其次是耐腐蚀性及强度。众所周知,铝容易与燃烧时产生的水发生化学反应,因此,耐腐蚀性远不及铸铁缸体,尤其对温度压强都更高要求的增压引擎更是如此。在加上已经阐述过的有关于体积的结论,因此,当汽车的引擎体积要求较小时,使用铝缸体就很难达到铸铁缸体的强度。所以说,高增压的引擎大多采用铸铁缸体。在这两方面,全铝发动机明显要逊色于铸铁缸体发动机。

再次是发动机的摩擦系数。现在的轿车引擎,为了降低往复运动的部件惯性,通常会提高转速和响应的速度,活塞也大多使用铝合金作为材料。如果气缸壁采用铝材料。铝和铝之间的摩擦系数就比较大。为此,引擎的性能就会大大受到影响,相反,铸铁发动机就不会产生如此的问题,因此在这方面,铸铁缸体也是优于全铝发动机的。

需要说明的是,企业常说的全铝发动机是指缸盖和缸体都是铝合金制造的发动机。而缸盖是铝合金,缸体是铸铁的发动机,仍被称作为铸铁发动机。但事实上,早在很多年以前,汽车厂家的发动机就已经大规模地采用全铝缸盖了。由于缸盖本身的重量并不大,所以汽车制造商热衷于它并非是由于它的重量轻,而是由于它具有良好的散热性能。随着发动机技术的飞速发展,四气阀结构成为了发动机的主流设计趋势。与两气阀发动机相比,每缸四气阀的气缸盖比每缸两气阀的气缸盖在工作时要产生更多的热量,因此采用全铝缸盖是最好的解决办法。